1994 Fiscal Year Annual Research Report
動的応答解析と構造信頼性理論による鋼道路橋の疲労損傷度予測システムの開発
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05650456
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| Research Institution | Hiroshima Institute of Technology |
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Principal Investigator |
中山 隆弘 広島工業大学, 工学部, 教授 (90087974)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川谷 充郎 大阪大学, 工学部, 助教授 (00029357)
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| Keywords | 鋼道路橋 / 交通荷重 / 動的応答解析 / 累積被害損傷測 / 疲労損傷確率 |
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| Research Abstract |
(1)走行車両による桁橋の3次元動的応答解析
実橋における床版の破損および床組・横桁連結部の疲労による亀裂の多発には,自動車荷重の動的載荷と,部材の動的応答の影響が大きいと考えられるため,主桁に床版および対傾構を含めた3次元動的解析を行い,部材の挙動を明らかにすることを試みた。その際,これまでは,走行車両を前輪1軸,後輪2軸を有する2自由度系モデルによってモデル化したが,同モデルは橋梁を平面構造のはりと考えたときの車両モデルであって,3次元応答解析を行うためには必ずしも十分ではないため,より精緻な8自由度モデルにモデル化して,車両の一橋梁の連成応答解析のための定式化を行った。
なお,定式化および計算プログラムの妥当性については,以前共同研究者らによって実施された実際の橋梁に対する現地走行実験の結果と比較することによって検討した。
その結果,主桁および床版の応答波形はいずれも実験結果によく一致しており,応答振幅の時間的変化の様子を解析によってほぼ良好に表現できることを定量的に明らかにすることができた。
(2)構造信頼性論理による橋梁部材の疲労寿命の予測
周知の通り,一定振幅の繰り返し応力を受ける鋼材の疲労寿命には非常に大きなばらつきが存在する。したがって,本来,このことを軽視した疲労寿命の予測は有り得ない。そのため本研究では不規則変動応力の作用を受ける材料の疲労寿命の予測手法として定評のあるMinerの線形被害則を基にして,上述の疲労寿命のばらつきを考慮できる寿命予測システムを構築し,それに基づいて,動的応力の影響を無視した鋼橋部材の疲労寿命と考慮した場合の寿命の差異について考察を試みた。
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